- 电势差与电场强度的关系
- 共485题
如图所示，a、b、c是匀强电场中的三点，并构成一等边三角形，每边长为L=
正确答案
200N/C
如图所示，将两个平行金属板接在电压为12 V的电源上，B板接地，A、B相距6 mm，c点距A板1 mm，d点距B板2 mm，则A、B板间场强大小为___，c点电势为___，d点电势为___。
正确答案
2 000 V/m，10 V，4 V
电场中同一根电场线上排列着A、B、C三点，一个电量为-2×10-8C的负电荷从A移到B，电场力做功为-4×10-6J，一个电量为3×10-8C的正电荷从A移到C，电场力做功为-9×10-6J．则顺着电场线方向这三点的排列次序是______．
正确答案
由公式U=
A、B间的电势差 UAB=
A、C间的电势差 UAC=
所以有：φC＞φA＞φB；
根据顺着电场线电势降低可知顺着电场线方向这三点的排列次序是C、A、B．
故答案为：C、A、B
如图1所示，真空中存在电场强度E=1.5×103V/m、方向竖直向上的匀强电场．在电场中固定有竖直面内的光滑绝缘轨道ABC，其中AB段水平，BC段是半径R=0.5m的半圆，直径BC竖直．有两个大小相同的金属小球1和2（均可视为质点），小球2的质量m2=3×10-2kg、电量q=+2×10-4C，静止于B点；小球1的质量m1=2×10-2kg、不带电，在轨道上以
（1）碰撞后瞬间小球2的速度v2的大小
（2）小球2经过C点时，轨道对它的压力FN的大小以及它第一次落到轨道AB上的位置距B点的距离x
（3）若只改变场强E的大小，为了保证小球2能沿轨道运动并通过C点，试确定场强E的取值范围；并在图2的坐标系中，画出小球2由B点沿轨道运动至C点的过程中，其电势能变化量△EP与场强E的关系图象（画图时不必说明理由）
正确答案
（1）设两小球碰撞后的速度速度分别为v1、v2，则
m1v0=m1v1+m2v2
弹性碰撞，无机械能损失，故：
解得：
v2=
（2）设小球2经过C点时速度为v2′，由动能定理，有：
（
解得：
v2′=
又FN+m2g-
得：
FN=m2
代入数据得：
FN=0.45N
小球2离开C点后做类平抛运动，加速度：
2R=
解得：
t=
所以x=v′2t=
（3）在上述（2）中，令FN≥0，即有
m2
E≥
又由题设有：qE≤m2g
E≤
故满足题目要求的场强E大小的取值范围是：
0.6×103≤E≤1.5×103V/m
电势能变化量△E与场强E的关系图象如图：
答：（1）碰撞后瞬间小球2的速度v2的大小为2
（2）小球2经过C点时，轨道对它的压力FN的大小为0.45N，它第一次落到轨道AB上的位置距B点的距离x为2m；
（3）场强E的取值范围为：0.6×103≤E≤1.5×103V/m；
小球2由B点沿轨道运动至C点的过程中，其电势能变化量△EP与场强E的关系图象如图所示．
如图平行带电金属板A、B间可看成匀强电场，场强E＝1.2×102V/m，板间距离d＝5cm，电场中C点到A板和D点到B板的距离均为0.5 cm，B板接地，求：
（1）C、D两点的电势各为多少？
（2）将点电荷q=2×10-2C从C点匀速移到D点时外力做了多少功？
正确答案
-0.6V
试题分析：（1）B板接地，
∴
同理，
∴
电势差：
（2）电势差：
将点电荷q=2×10-2C从C匀速移到D过程，动能定理：
∴
点评：求电势的时候首先要求电势差，根据电势差与电势的关系再求电势的值，求电势差的方法是根据电场力做功W=qU
（8分）如图所示，用长为l的绝缘细线拴一个质量为m、带电量为 +q的小球（可视为质点）后悬挂于O点，整个装置处于水平向右的匀强电场E中。将小球拉至使悬线呈水平的位置A后，由静止开始将小球释放，小球从A点开始向下摆动，当悬线转过60°角到达位置B时，速度恰好为零。求：
（1）B、A两点的电势差UBA；
（2）电场强度E ；
正确答案
(1) 
试题分析：（1）根据动能定理：
mglsin60°- qUBA =" 0" - 0
B、A两点的电势差
（2）电场强度 
点评：在运用公式
（8分）如图所示，在匀强电场中有a、b、c三点，ab与电场线平行，且a、b相距 4 cm,b、c相距10 cm。将一个带电荷量为–2×10-8 C 的电荷从a点移到b点时，需克服电场力做功为4×10-6 J。求：
（1）匀强电场的电场强度的大小；
（2）将此电荷从b点移到c点时电场力做功；
（3）a、c间电势差。
正确答案
（1）
试题分析：（1）a、b两点间的电势差：
匀强电场的电场强度的大小：
（2）
此电荷从
（3）
电场中某区域的电场线如图所示，A、B是电场中的两点．一个正点电荷在电场力的作用下从A点移动到B点．已知A、B两点间的电势差为40V，该点电荷所带的电荷量为1.0×10-8C． 由图可知，A点的电势比B点的电势______（选填“高”或“低”）；该点电荷从A点移动到B点的过程中，电场力做功为______ J．
正确答案
沿电场线方向电势降低，所以A点的电势比B点的电势高；
根据公式W=qU可以计算电场力做的功：W=qU=40×1.0×10-8=4.0×10-7J．
故答案为：高；4.0×10-7
两块平行金属板，相距2 cm，组成一个电容器。当将它接在200 V的直流电源上时，它所带的电荷量是5×10-8 C。那么，电容器的极板间的场强大小为___________N/C，电容器的电容大小为___________F。
正确答案
1×104，2.5×10-10
(13分)如图所示，质量为m的带电小球用长为L的绝缘细线(不可伸长)悬挂于O点，并处在场强为E、水平向左的匀强电场中，球静止时丝线与竖直方向的夹角为θ=370．现将小球拉至虚线所示位置(细线水平拉直，与O点相同高度)后从静止开始释放，则：
(1)小球带何种电荷，电量是多少?
(2)求小球摆动到最低点时速度v的大小和细线所受拉力FT的大小．
正确答案
（1）
试题分析：（1）小球静止，受三个力：重力mg，水平向左电场力F=qE，绳子来力FT
可知：小球带正电
由平衡条件得：
求得：
（2）小球从水平位置摆动到最低点的过程中，
由动能定理：
求得：
小球在最低点，由动力学规律：
求得：
由牛顿第三定律可知线框受拉力大小为
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